三维Voronoi建模工具Neper的安装与实例教程

neper 是功能强大的专业 voronoi 建模工具，在 linux 系统下通过命令行交互的方式来使用。

因为大多数人对 linux 环境都不熟悉，面对一片漆黑的 linux 界面时，畏难情绪会一下子让你失去使用 neper 的信心。

本文通过介绍一个官网推荐的 neper 使用案例和 neper 的安装，提供翻译版的用户手册，减少大家对 linux 的陌生感、更多了解 neper 的强大功能。

下面先看安装好之后，使用的情况。

命令行交互，从实例一瞥 neper

上面的截图采用一条命令： neper -T -n 100 -id 1 ，来创建包含 100 个 vonronoi 多边形的三维立方体模型。“-T”代表执行“生成 voronoi 多边形模块”，“-n” 代表数量，“-id”代表赋予模型的 ID 标识，简单明了。

执行成功，在屏幕上会自动打印出相关的信息。采用 linux 的命令 “ls”，可以看到在当前目录下，生成了一个后缀“.tess”的文件。这个文件还要经过网格划分，生成“.inp”文件，才能让 abaqus 软件使用。

下面的截图展示了进行网格划分的命令。

这次的命令就变得很长了：

neper -M -format inp -gmsh /root/gmsh-4.3.0-Linux64/bin/gmsh  n100-id1.tess

“-M”代表执行“网格划分”功能，“-format inp”代表生成 “.inp”后缀模型文件，“-gmsh”代表采用的网格划分工具是 gmsh，“/root/gmsh-4.3.0-Linux64/bin/gmsh”代表网格划分工具所在的路径，“n100-id1.tess”是上一步形成的模型文件。

经过这样的解释，相信大家也不会觉得命令晦涩难懂了。

直观感受 neper

在上面的命令中，没有指定划分网格的单元类型，默认采用的是四面体。执行下面的命令之后，就渲染出了 voronoi 模型的网格划分效果图。

命令：neper -V n100-id1.tess,n100-id1.msh -dataelsetcol id -print img

我们把划分网格的命令增加一个参数：“-elttype hex”，代表采用六面体进行网格划分。渲染后的效果见下图。

生成的 .inp 文件

生成的 .inp 文件里面包含*Node  *Element  *Elset 关键字的信息。

neper 的安装，使用 neper 最大的障碍

对 linux 系统不熟悉，阻碍了一部分人使用 neper，不懂得安装 neper 让大多数人用不了 neper。

下面做一个简单介绍，如果想知道具体细节，还请联系本人。

首先，准备 linux 系统，这是最简单的一步。可以安装虚拟机、如果是 win10 现在可以兼容类似原生系统的 linux 环境。后者优于前者，但这些方法都不是最好的。原因在于个人计算机性能有限，可能在使用 neper 的时候体验更差了。最好的方式是购买云服务器，自动就搭建好了 linux 系统，而且根据你的性能需求可以随时升级配置。使用最低配置，每月不到 50元，经济实惠，方便好用。

当然，用云服务器还得学习使用 ssh 远程登录，SFTP 文件传输。这些虽然简单，但是技能零碎，没有人带路还是比较棘手。

然后，做基础准备。在 linux 系统安装各种工具，比如：pip、gcc、cmake 等等。

开始可以安装 neper 了。在linux 用 wget、pip、yum 来获取安装包和依赖包，不少人在这步就寸步难行了。接着，开始编译 neper 。这个过程会各种报错，查看反馈，然后再安装各种依赖库、配置环境变量。绝大多数新手都会在这个过程中阵亡。

在安装 neper 过程中，需要安装的依赖包括 gsl、nlopt、scotch、gmsh、povlinux。这些依赖库（包）的获取地址，用户手册给出的不详细或不可用，还得自己去搜寻。所以，在使用 neper 前，有大量的工作要做，使用者需要有 linux 环境下比较成体系的知识和操作技能。

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